前言
DNS是计算机网络中应用层的一个协议，可能很多同学碰到过DNS被劫持的情况，我们现在来学习一下DNS协议，来了解为什么DNS被劫持之后，我们便不能访问互联网的原因。
DNS协议概述
我们在网络上看到的url格式可能是这样的：
www.google.com
google十分适合我们人类记忆，因为其是一个简单易记的单词形式。
因特网上的主机可以用多种方式进行标识，常见的有两种：
- 利用主机名进行标识，例如www.google.com
- 利用IP地址进行标识，例如www.36.158.123.192.com
我们可以很自然的发现，人类相较于用IP地址进行标识，更喜欢用便于记忆的主机名进行标识；但是路由器喜欢定长的、有层次结构的IP地址。为了折中这两种方式，就需要一种协议完成这两种不同的标识之间的转换，即主机名到IP地址转换的目录系统，这就是域名系统（DNS）的主要功能。
DNS：
- 一个由分层的DNS服务器实现的分布式数据库。
- 一个使得主机能够查询分布式数据库的应用层协议。
DNS的域名解析过程（以www.google.com示例）：
- 同一台用户主机上运行着DNS应用的客户端。
- 从URL中抽出主机名www.google.com，并传给DNS应用的客户端。
- DNS客户向DNS服务器发送一个包含主机名的请求。
- DNS客户端收到DNS服务器解析的IP地址。
- 向该IP地址的80端口的HTTP服务器发起一个TCP进程。
DNS工作原理
DNS是一个分布式、层次数据库，DNS使用了大量的DNS服务器，以层次方式组织。没有一台DNS服务器拥有因特网上所有主机的映射。DNS服务器大致可以分为以下三种：
- 根DNS服务器（全世界只有13个）
- 顶级域（TLD）DNS服务器（com，cn等）
- 权威DNS服务器
例如解析一个为www.google.com的url的域名，遵循以下步骤：
- 客户与根服务器联系，解析.，返回顶级域名com的TLD服务器的IP地址
- 客户与该TLD服务器联系，其返回google.com权威服务器的IP地址
- 客户与该权威服务器联系，返回www.google.com主机名的IP地址
其中还有一种重要的DNS服务器，称为本地DNS服务器，起着代理的作用，相当于管理一篇区域内的主机。
DNS缓存
众所周知，一般对于速率较低的操作，我们通常可以进行缓存技术的应用，DNS协议中也应用了该项技术，这就是DNS缓存。
DNS记录和报文
资源记录
所有DNS服务器存储了资源记录（RR），其提供主机名到IP地址的映射，每个DNS回答报文包含一条或者多条资源记录。
资源记录的存储格式如下
(Name,Value,Type,TTL)
TTL指的是该条资源记录的生存时间，之后的例子是忽略TTL，Name和Value的值取决于Type。
常见的Type的种类有以下几种：
- Type=A；Name为主机名，Value为该主机名对应的IP地址，所以类型为A的资源记录提供了标准的主机名到IP地址的映射
- Type=NS；Name为一个域，Value为一个知道如何获得该域中主机IP地址的权威DNS服务器的主机名。
- Type=CNAME；Value是别名为Name的主机对应的规范主机名，提供一个主机名对应的规范主机名。
- Type=MX；Value是一个别名为Name的邮件服务器的规范主机名。
DNS报文
DNS只有两种报文：DNS查询、回答报文。并且两种报文有着相同的格式。
上图的详细解释如下：
- 首部区域中。标识符为16比特的数，用以标识该查询，匹配发送的请求和接收到的回答。标志字符中有1比特的查询回答标志位。当某DNS服务器是所请求名字的权威DNS服务器时，1比特的“权威的标志位”放置在回答报文中。还有“希望递归”比特位与“递归可用”比特位。最后还有4个有关数量的字段，标识后续的字段出现次数。
- 问题区域包含正在查询的信息。包括：（1）名字字段，正在被查询的主机名；（2）类型字段，标识正在被询问的问题类型。
- 在来自DNS服务器的回答中，包含对最初请求名字的资源记录，回答报文可以包含多条RR，因此一个主机名可以有多个IP地址。
- 权威区域包含其他权威服务器的记录。
- 附加区域包含其他有帮助的记录。
总结
DNS是应用层中常见的协议之一，其主要是起到了解析域名的作用，本质是一个分布式数据库，类似于树存储节点，解析域名。我们在平时日常生活中，经常会碰到DNS被劫持的情况，此时就是因为网络无法解析域名，但是QQ可以进行正常使用的原因是因为QQ是直接通过IP连接的软件，所以并不会受到影响，后续将会写一篇新的博客，专门解析大厂面试中的有关DNS的问题。
